Узгоджене навантаження

Узгоджене навантаження для НВЧ гібридних інтегральних мікросхем, що містить діелектричну підкладку, яка розташована однією стороною на провідній підкладці, на ІНШІЙ ІІ стороні - напилений резистор, виконаний у вигляді рівнобічної трапеції, обладнаної прямокутниками, що розташовані на меншій та більшій основах, що контактують уздовж них із провідниками, при цьому провідник більшої основи з'єднаний з провідною підкладкою за допомогою П-подібної перемички, а до іншої меншої основи підключений НВЧ вхід, яке відрізняється тим, що трапецієподібний резистор виконаний у вигляді двох рівнобедрених, послідовно з'єднаних по основах трапецій з різними кутами між основами та бічними сторонами, а провідник, що контактує з меншою основою, виконаний з ніжками, що охоплюють резистор з боків і мають контактні площадки, що контактують з ВІДПОВІДНИМИ площадками ніжок, що відходять від провідника більшої основи і також охоплюють резистор з боків, при цьому над контактними площадками напилені компенсуючі, підстроювальні провідники у вигляді прямокутників Узгоджене навантаження, що заявляється до патентування як корисна модель, відноситься до радіотехніки надвисоких частот (НВЧ) і може використовуватись при розробці НВЧ модулів різного призначення, виконаних у вигляді гібридноінтегральних мікросхем Відоме узгоджене навантаження (див наприклад "Справочник по расчету и конструрованию СВЧ полосковых устройств", под редакцией В И Волмана, М «Радио и связь» 1982,ст328) Це відоме узгоджене навантаження, прийняте нами за прототип, зображено на кресленні, що прикладається до матеріалів заявки (див фіг 1, 2, З додатків 1 та 2) Воно складається з діелектричної підкладки 1, на, одній стороні якої розміщений резистор-2, виконаний у формі трапеції, й провідники-3 і 4, котрі електричне підключені до двох протилежних основ трапеції Другою стороною підкладка 1 встановлена на провідній основі-5 Провідник 4 з'єднується з провідною підкладкою за допомогою перемички-6, а провідник З - з входом НВЧ Для забезпечення можливості розсіяти більшу потужність резистор 2 має форму трапеції Навантаження працює слідуючим чином Сигнал, поданий на контакт 3, поступає в резистор 2, де і розсіюється, нагріваючи його за рахунок втрат в омічному опорі Значення резистора підібрано таким чином, що на низькій частоті воно рівняється значенню хвильового опору лінії, через яку подається сигнал Такий вибір значення резистора забезпечує мінімальне значення КСХН такої конструкції у максимально широкій смузі робочих частот Недоліком конструкції такого узгодженого навантаження є те, що при збільшенні його габаритних розмірів і товщини підкладки для розсіювання більшої потужності, зростає КСХН, особливо на частотах після ЗГГц, що видно із амплітудночастотних характеристик, зображених на фіг 3 додатку для навантаження потужністю 4Вт (суцільні лінії) та 0,1 Вт (пунктир), виконаних на підкладках із полікора (відносна діелектрична постійна 9,6) різної товщини 0,5, 1,0 і 2,0мм Як видно із приведених графіків, навантаження з більшою потужністю мають більший КСХН, що зумовлене їх більшими геометричними розмірами Зі збільшенням геометричних розмірів зростають паразитні ємності між поверхнею резистора та основою, а також зростають паразитні індуктивності резистора, із-за його довжини, та паразитна індуктивність перемички 6, що з'єднує провідник 4 з основою 5 На частотах менше ІГГц паразитні ємності й індуктивності майже не впливають на значення КСХН, але зі зростанням частоти їх, вплив збільшується, а тому на частотах більше 1 ГГц неможливо спроектувати CM со CN О) 2372 навантаження такої конструкції з потрібними параметрами При розробці НВЧ модуля в пбридноінтегральному виконанні виникла задача в розробці узгодженого навантаження, котре б розсіювало сигнал потужністю 4Вт частотою більше ЗГГц на підкладці із полікора товщиною 2мм і мала КСХН не більше 1,05 у діапазоні частот 3 3,6ГГц Поставлена задача вирішується тим, що в основі корисної моделі, що патентується, є конструкція, яка полягає в тому, що для зменшення КСХН навантаження, тобто для вирішення проблеми, узгоджене навантаження містить в собі діелектричну підкладку, яка розташована однією стороною на провідній підставі, а на ІНШІЙ стороні на ній напилений резистор, виконаний у вигляді рівнобічної трапеції, обладнаної прямокутниками, що розташовані на меншій та більшій основах, які контактують уздовж них із провідниками, при цьому провідник більшої основи поєднаний з провідною підкладкою за допомогою П-образної перемички, а до іншої меншої основи підключений НВЧ вхід, що відрізняється тим, що трапецевидний резистор, виконаний у вигляді двох рівнобоких, послідовно поєднаних по основам трапецій з різними кутами між основами та бічними сторонами, а провідник, що контактує з меншою основою, виконаний з відногами, що охоплюють резистор з боків і мають контактні площадки, що контактують з ВІДПОВІДНИМИ площадками відног, що відходять від провідника більшої основи і також охоплюють резистор з боків, при цьому над контактними площадками напилені компенсуючи, підстроювальні провідники у вигляді прямокутників На фіг 1,2 зображено узгоджене навантаження, що пропонується в якості корисної моделі, а на фіг 3 приведена його амплітудно-частотна характеристика КСХН Конструкція, що пропонується до захисту, складається з діелектричної підкладки 1, на одній стороні якої розміщений резистор-2 виконаний у формі двох послідовно з'єднаних трапецій І та II й провідники - 3 і 4 Другою стороною підкладка 1 встановлена на провідній основі - 5 (див фіг 2) Провідник 4 з'єднується з провідною підкладкою за допомогою перемички - 6, а провідник 3 зі входом НВЧ Провідники 3 та 4 облаштовані відногами 7 і 8, що відходять від них і охоплюють трапецевидний резистор 2 з боків і утворюють компенсуючи контактні площадки 9 та 10 Для забезпечення можливості точної компенсації паразитних ємностей і індуктивностей в заданому робочому діапазоні частот, з урахуванням технології виготовлення, в конструкцію введеш підстроювальні площадки 11, виконані у вигляді прямокутників Корисна модель, що патентується, працює таким чином Сигнал, поданий на контакт 3 поступає в резистор 2, де і розсіюється, нагріваючи його за рахунок втрат в омічному опорі Значення резистора 2, підібрано таким чином, що на центральній частоті робочого диапазону частот воно рівняється значенню хвильового опору лінії, через яку подається сигнал Запропонована форма резистора у вигляді поєднаних трапецій з різними кутами між бічними сторонами та основами, на відміну від прототипу, має можливість, використовуючи методи оптимізаци, одержати навантаження потрібної потужності при меншій довжині резистора, а, значить, і при меншому значенні його паразитної індуктивності, яку потім можливо компенсувати за допомогою провідників відног 7 ,8, контактних площадок 9 та 10 та підстроювальних прямокутників 11 Проведені розрахунки і експеримент показали, що форма компенсуючих відног та контактних площадок 7, 8, 9, 10,11, їх взаємне розташування між собою (ємність В зазорі між ними, див фіг 1), теж мають своє оптимальне значення і залежать від діапазону робочих частот, потужності навантаження, товщини діелектричної підкладки Такий вибір форми та величини резистора, забезпечує мінімальне значення КСХН такої конструкції в заданому діапазоні частот, що підтверджують дані (див фіг 3), одержані за допомогою електромагнітного аналізу на комп'ютері, системою "Microwave office"' та експерименту А-А Частота, ГГц Фіг. 2 Фіг З 2372 Додаток 1 Додаток 2 1,75 л Фіг. 1 1.0 £.0 Частота, ГТц Фіг. З ФІГ. 2 Комп'ютерна верстка Т Чепелєва Підписне Тираж 38 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності'', вул. Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119